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Física Experimental

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Um gás está confinado no interior de uma câmara equipada com um pistão sem atrito. O pistão é, então, empurrado para dentro, comprimindo o gás. Qual afirmação a seguir relativa a este processo está consistente com a primeira lei da termodinâmica?
a) A energia interna do gás aumentará.
b) A energia interna do gás diminuirá.
c) A energia interna do gás não sofrerá alteração.
d) A energia interna do gás pode aumentar, diminuir, ou permanecer a mesma, dependendo da quantidade de calor que o gás ganha ou perde. (correta)
e) Não se tem informações suficientes para especificar.
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Gabarito Prova Física Teórica e Experimental II

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Respostas

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Para responder a essa pergunta, precisamos considerar a primeira lei da termodinâmica, que é expressa pela equação: ΔU = Q - W onde ΔU é a variação da energia interna do sistema, Q é a quantidade de calor trocada com o ambiente e W é o trabalho realizado pelo sistema. No caso descrito, o pistão está sendo empurrado para dentro, o que significa que o trabalho está sendo realizado sobre o gás (W é positivo). Isso geralmente resulta em um aumento da temperatura do gás, mas a variação da energia interna (ΔU) depende também da quantidade de calor (Q) que o gás ganha ou perde durante o processo. Analisando as alternativas: a) A energia interna do gás aumentará. - Isso pode ser verdade, mas não é garantido sem saber a quantidade de calor trocada. b) A energia interna do gás diminuirá. - Isso também pode ser verdade, mas novamente depende do calor trocado. c) A energia interna do gás não sofrerá alteração. - Isso não é correto, pois a energia interna pode mudar dependendo do calor. d) A energia interna do gás pode aumentar, diminuir, ou permanecer a mesma, dependendo da quantidade de calor que o gás ganha ou perde. (correta) - Esta afirmação está correta, pois reflete a dependência da variação da energia interna em relação ao calor trocado e ao trabalho realizado. e) Não se tem informações suficientes para especificar. - Na verdade, temos informações suficientes para entender a relação. Portanto, a alternativa correta é: d) A energia interna do gás pode aumentar, diminuir, ou permanecer a mesma, dependendo da quantidade de calor que o gás ganha ou perde.

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É comum um copo ficar preso dentro de outro. Como você poderia soltá-los raciocinando termodinamicamente?

A termodinâmica estuda a dinâmica do calor, grandeza essa importantíssima para entendermos o comportamento termodinâmico.
Então, defina o que é o calor.

Uma onda tem frequência de 10 Hz e se propaga com velocidade de 400 m/s. Então, seu comprimento de onda vale, em metros?
a) 0,04
b) 0,4
c) 40 (correta)
d) 400
e) 4

O gráfico apresentado mostra a posição x tempo, de um ponto material que se desloca em um Movimento Harmônico Simples (MHS).
Analise o gráfico e calcule o valor para a frequência e o Período, que será de, respectivamente:
a) f = 1,25 Hz; T = 0,12 s
b) f = 0,125 Hz; T = 8,0 s (correta)
c) f = 12,5 Hz; T = 8,0 s
d) f = 0,125 Hz; T = 1,25 s
e) f = 1,5 Hz; T = 10 s

A condução a convecção e a irradiação são os três fenômenos de transferência de calor, sobre esses fenômenos segue as afirmacoes:
I – A condução é um processo que acontece principalmente nos sólidos.
II – Quanto maior for a condutividade térmica mais isolante térmico se torna o material.
III – Convecção é o processo que ocorre dentro da geladeira.
IV – A irradiação se dá através de ondas eletromagnéticas.
V – As correntes de convecção se propagam no vácuo.
a) I, II e III
b) II, III e IV
c) I, III e IV (correta)
d) III, IV e V
e) I, IV e V

Um corpo de 3 kg, pendurado num certa mola, provoca o esticamento de 16 cm. O corpo é ligeiramente deslocado desta posição de equilíbrio e solto para que oscile preso à mola. A frequência do movimento será de:
a) 12 Hz
b) 24 Hz
c) 1,25 Hz (correta)
d) 3,52 Hz
e) 5,25 Hz

A preocupação com o efeito estufa tem sido cada vez mais notada. Em alguns dias do verão de 2009, a temperatura na cidade de São Paulo chegou a atingir 34 ºC.
O valor dessa temperatura em escala Kelvin é:
a) 239,15
b) 307,15 (correta)
c) 273,15
d) 1,91
e) – 307,15

Se dois mols de um gás, à temperatura de 27 ºC, ocupam um volume igual a 57,4 litros, qual é, aproximadamente, a pressão desse gás? (Adote R = 0,082 atm.L/mol.K).
a) ≈ 0,76 atm
b) ≈ 0,86 atm (correta)
c) ≈ 1,16 atm
d) ≈ 8,16 atm
e) ≈ 0,66 atm

Considere a onda representada na figura, cuja velocidade de propagação é de 2,0 m/s.
Analise as afirmações:
I - O comprimento de onda é de 20 cm.
II - A amplitude da oscilação é 10 cm.
III - A frequência é 5,0 Hz.
a) I é correta.
b) II é correta.
c) III é correta.
d) I e II são corretas.
e) II e III são corretas. (correta)

Suponha que um pequeno corpo, de massa m, esteja preso na extremidade de um fio de peso desprezível, cujo comprimento é L, oscilando com pequena amplitude, em um plano vertical.
Esse dispositivo constitui um pêndulo simples que executa um movimento harmônico simples. Verifica-se que o corpo, saindo de B, desloca-se até B’ e retorna a B, 20 vezes em 10 s. Analise as afirmativas abaixo:
I - O período deste pêndulo é 2,0 s.
II - A frequência de oscilação do pêndulo é 0,5 Hz.
III - Se o comprimento do fio L for 4 vezes maior, o período do pêndulo será dobrado.
IV - Se a massa do corpo suspenso for triplicada, sua frequência ficará multiplicada por 3.
V - Se a amplitude do pêndulo for reduzida à metade, seu período não modificará.
a) I, II e IV
b) III, IV e V
c) II e IV
d) III e IV (correta)
e) Todas estão corretas

Os escoamentos podem ser classificados quanto à compressibilidade e quanto ao grau de mistura macroscópica. Explique o regime laminar.

Uma prensa hidráulica tem dois êmbolos de áreas iguais a 10 cm^2 e 80 cm^2. Calcule a força transmitida ao êmbolo maior, quando se aplica ao menor uma força de 120 N.

As máquinas a vapor foram um dos motores da revolução industrial, que se iniciou na Inglaterra no século XVIII e que produziu impactos profundos, em nível mundial, nos meios produtivos, na economia e no modo de vida da sociedade.
Sobre a Segunda Lei da Termodinâmica é correto afirmar:
a) A maioria dos processos naturais é reversível.
b) A energia tende a se transformar em formas menos úteis para gerar trabalho. (correta)
c) As máquinas térmicas que operam no ciclo de Carnot podem obter rendimento de 100%.
d) O calor transita naturalmente dos corpos com temperatura menor para os corpos com temperatura maior.
e) O princípio de funcionamento de uma geladeira viola a Segunda Lei da Termodinâmica.

Sobre as Leis da Termodinâmica, analise as afirmativas abaixo:
Estão CORRETAS as afirmativas:
I - A primeira Lei da Termodinâmica, fala sobre a energia interna de um determinado sistema.
II - Em um processo adiabático temos troca de calor entre o sistema e sua vizinhança.
III - A entropia é a medida do grau de agitação das moléculas.
IV - A segunda lei da Termodinâmica diz que: “o calor sempre flui de um corpo de maior temperatura para outro de menor temperatura.”
a) I e IV (correta)
b) I e II
c) II e IV
d) II, III e IV
e) Todas as afirmativas são corretas.

A Hidrostática refere-se ao estudo de forças em fluidos em repouso.
Sobre essa parte importante de estudo de fluidos, analise as afirmativas abaixo:
I - A estática dos fluidos é orientada por duas leis principais: Lei de Stevin e Lei de Pascal.
II - A Lei de Pascal diz que: A pressão exercida em um ponto no interior de um fluido transmite-se com a mesma intensidade em todas as direções.
III - As pressões nos fluidos são medidas por meio de equipamentos denominados dinamômetro, que sempre indicam pressões relativas ou manométricas.
IV - As Leis de Newton são as principais leis para o estudo da Hidrostática.
a) I e II (correta)
b) I e IV
c) II, III e IV
d) Somente IV
e) Todas estão corretas

Água escoa em uma tubulação, onde a região 2 situa-se a uma altura h acima da região 1.
É correto afirmar que:
a) A pressão cinética é maior na região 1.
b) A vazão é a mesma nas duas regiões. (correta)
c) A pressão estática é maior na região 2.
d) A velocidade de escoamento é maior na região 1.
e) A pressão em 1 é menor do que a pressão em 2.

Um sistema ganha 1500 J de calor, enquanto a energia interna do sistema aumenta em 4500 J e o volume diminui em 0,01 m3. Suponha que a pressão seja constante, o seu valor será de:
a) 375.000 Pa
b) 189.550 Pa
c) 576,800 Pa
d) 300.000 Pa (correta)
e) 90.000 Pa

Um tanque cilíndrico de 730,61 m2 e com altura de 5,18 m, contém 3.785.000 L de óleo combustível (óleo = 840 kg/m3), o qual exerce uma força de 3,12 . 107 N. Qual será a pressão no fundo do tanque em Pa:
a) 7357,5 Pa
b) 116148 Pa
c) 42600 Pa (correta)
d) 5698 Pa
e) 34897,5 Pa

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